Ciclo de Krebs

En el ciclo de Krebs, la oxidación de los grupos acetilos se acopla a la reducción de los portadores de hidrógeno, liberando dióxido de carbono.

¿Qué es el Ciclo de Krebs?

El ciclo de Krebs, también conocido como ciclo del ácido cítrico o ciclo del ácido tricarboxílico, es una de las secuencias de reacciones más importantes de la bioquímica.

Esta serie de reacciones no sólo es responsable de la mayor parte de las necesidades energéticas de los organismos complejos, sino que las moléculas que se producen en estas reacciones pueden utilizarse como bloques de construcción para un gran número de procesos importantes, como la síntesis de ácidos grasos, esteroides, colesterol, aminoácidos para la construcción de proteínas y las purinas y pirimidinas utilizadas en la síntesis del ADN.

El combustible para el ciclo de Krebs procede de los lípidos (grasas) y de los hidratos de carbono, que producen la molécula acetil coenzima-A (acetil-CoA). Este acetil-CoA reacciona en el primer paso de la secuencia de ocho pasos de reacciones que componen el ciclo de Krebs, todas las cuales ocurren dentro de las mitocondrias de las células eucariotas.

Aunque el ciclo de Krebs produce dióxido de carbono, este ciclo no produce directamente energía química significativa en forma de trifosfato de adenosina (ATP), y esta secuencia de reacciones no requiere oxígeno. En cambio, este ciclo produce NADH y FADH2, que alimentan el ciclo respiratorio, también situado en el interior de las mitocondrias.

El ciclo respiratorio es el responsable de la producción de grandes cantidades de ATP y del consumo de oxígeno. Además, el ciclo respiratorio convierte el NADH y el FADH2 en reactivos que el ciclo de Krebs necesita para funcionar. Por lo tanto, si el oxígeno no está presente, el ciclo respiratorio no puede funcionar, lo que apaga el ciclo de Krebs. Por esta razón, el ciclo de Krebs se considera una vía aeróbica para la producción de energía.

Pasos del ciclo de Krebs

El ciclo de Krebs propiamente dicho comienza cuando el acetil-CoA se combina con una molécula de cuatro átomos de carbono llamada OAA (oxaloacetato) (véase la figura anterior). Esto produce ácido cítrico, que tiene seis átomos de carbono. Por eso el ciclo de Krebs también se llama ciclo del ácido cítrico.

Una vez que se forma el ácido cítrico, pasa por una serie de reacciones que liberan energía. La energía se captura en moléculas de NADH, ATP y FADH2, otro compuesto portador de energía. También se libera dióxido de carbono como producto de desecho de estas reacciones.

El último paso del ciclo de Krebs regenera el OAA, la molécula que inició el ciclo de Krebs. Esta molécula es necesaria para la siguiente vuelta del ciclo. Se necesitan dos vueltas porque la glucólisis produce dos moléculas de piruvato cuando divide la glucosa.

Resultados del ciclo de Krebs

Después de la segunda vuelta del ciclo de Krebs, la molécula original de glucosa se ha descompuesto completamente. Sus seis átomos de carbono se han combinado con el oxígeno para formar dióxido de carbono. La energía de sus enlaces químicos se ha almacenado en un total de 16 moléculas portadoras de energía. Estas moléculas son:

  • 4 ATP (incluyendo 2 de la glucólisis)
  • 10 NADH (incluyendo 2 de la glucólisis)
  • 2 FADH2

El ciclo del ácido cítrico

El Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1953 fue otorgado a Hans Adolf Krebs, por su descubrimiento del ciclo del ácido cítrico, también conocido como el ciclo de Krebs, y a Fritz Albert Lipmann por el descubrimiento de la coenzima A y su importancia para el metabolismo intermediario. .

El metabolismo descompone la materia orgánica para extraer energía y utilizarla para potenciar los procesos vitales del anabolismo (la acumulación de sustancias) y el catabolismo (la descomposición de las sustancias). Pero, ¿cómo se proveen las células de la energía para realizar estas tareas? Una de las formas es por respiración celular.

Krebs fue un científico pionero en el estudio de la respiración celular, una vía bioquímica en las células que produce energía. Es mejor conocido por descubrir dos reacciones químicas importantes en el cuerpo: el ciclo de la urea y el ciclo del ácido cítrico.

Esta última es una secuencia clave de reacciones metabólicas mediante las cuales se consume oxígeno para producir energía a partir de la descomposición de la glucosa en las células, también llamado “ciclo de Krebs”. En 1926, se inscribió como asistente en el laboratorio de Otto Warburg, el pionero de las enzimas.

Allí, Krebs usó el manómetro de Warburg para detectar el consumo de oxígeno e identificó la reacción química del metabolismo de la glucosa en las pechugas de paloma.

En 1937, se describió la cascada química bioquímica pero no se unió, Krebs hizo exactamente eso. Demostró que una molécula de 2 átomos de carbono derivada de los alimentos se combina con una enzima de 4 carbonos en la célula para crear un compuesto de 6 carbonos: ácido cítrico. Cuando se une, la molécula de 2 carbonos se descompone por oxidación para formar agua y ácido carbónico, lo que permite la liberación de un electrón rico en energía. La enzima de 4 carbonos se deja intacta para comenzar el ciclo nuevamente mientras el electrón se usa como energía.

En 1945, solo faltaba un elemento en el ciclo, el compuesto de 2 carbonos. Fritz Lipmann lo identificó como una coenzima, una molécula que cuando se une a una molécula específica forma una enzima activa. Fue nombrada Coenzima A – “A” por la activación del acetato en el ciclo de Krebs.

El trabajo de ambos científicos fue fundamental para comprender la biosíntesis de proteínas y ciertos antibióticos. Su trabajo se muestra en todos los libros de texto de ciencias de la escuela secundaria en la actualidad.

Estaremos encantados de escuchar lo que piensas

Deje una respuesta

Significado.Online